本发明专利技术公开了一种催化剂，还公开了上述催化剂的制备方法，最后公开了包含上述催化剂的水处理装置，所述催化剂含有二氧化钛、载体和银，所述二氧化钛位于载体上，所述银附着在二氧化钛表面。本发明专利技术提供的催化剂将二氧化钛固定或直接合成在载体上，避免了二氧化钛释放到水体中，造成水体的二次污染，另外，银作为二氧化钛的掺杂剂，不仅能够提高二氧化钛的光催化性能，而且银还可以用作灭菌剂；本发明专利技术提供的水处理装置的折流板上设有本发明专利技术提供的催化剂，从而该水处理装置在杀灭污水中细菌和病原微生物的同时，还能够去除污水中的有机物如内分泌干扰物，达到消毒和净化的双重功效，且不会产生副产物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种催化剂，还涉及上述催化剂的制备方法，最后涉及包含上述催化剂的水处理装置。
技术介绍
近年来，由于经济和社会的发展所产生的各类有毒有害的污染物一直威胁生态环境；水资源的短缺和日益增加的需求已成为世界关注，而污水回用是被用来解决这一问题的可行的措施。但是，回用水中的难以去除污染物、新兴的污染物(如内分泌干扰物)和病原性微生物也成为水回用的难题。传统的城市污水处理工艺难于去除水中的内分泌干扰物，并且污水处理的消毒剂容易与水中的有机物生成“三致”的消毒副产物，这就给回用水增加了健康风险；因此，保障用水安全时必须减小回用水的健康风险和生态风险。水是各种病原菌携带者，并且已成为各种疾病的传播途径。未经消毒处理的回用水中含有大量的病原体， 像蠕虫，原虫，真菌，细菌和病毒。传统的消毒工艺氯消毒，显著地减少了水生微生物导致疾病的爆发，全面提升了人类的健康水平。然而，在氯消毒工艺中产生的潜在的致突变和致癌的消毒副产物(DBPs)引起了公众广泛的关注。在消毒工艺中，氯消毒副产物是消毒剂与水中的有机污染物反应产生的，包括三卤甲烷(THMs)和卤乙酸(HAAs)。经研究证明，以上消毒副产物其对人类癌症的发病率和先天性疾病有巨大影响。紫外光消毒技术因其消毒过程中不产生消毒副产物，成为了当今水消毒行业关注的热点。而传统紫外消毒系统将紫外灯直接置于水中，存在汞泄漏的潜在威胁。另外，最近一些研究发现在氯或紫外消毒处理过水中仍然残留一些细菌，而这些是耐氯或抗紫外消毒的。也就是在消毒过程中，迫使一些水中病原菌产生抗性机制从而存活或复活。充分去除水中的抗性菌，以控制环境健康风险成为关注的焦点。目前，高级氧化技术广泛用于污水的深度处理，像紫外、臭氧氧化、Fenton氧化等，而采用这些技术可能会导致部分氧化物比本体物更具毒性，并且氧化剂的残留易引起水体的二次污染，寻求高效、合理水深度处理技术是水安全的重要保障。进而，二氧化钛光催化技术在保障用水安全提供广阔的前景。但是，纳米级或微米级的二氧化钛用于水处理时，难于回收再利用，更重要是造成了水体二次污染。最近一些的研究将二氧化钛固定或直接合成在一些载体上，像钛板、镍板和平板玻璃上等，这些技术措施在一定程度上避免了二氧化钛释放到水体中。银作为二氧化钛的掺杂剂，表现出抑制二氧化钛光催化电子和空穴的复合以提高其光催化性能；银作为常用灭菌剂，与二氧化钛结合应用到灭菌过程中起到协同作用。同时，一种折流式光催化反应装置与上述催化剂材料的结合，通过控制流速和水力停留时间，根据各折流单元出水水质，适当的减少或增加各折流单元的紫外光源，达到提高污水处理效率的目的
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有高光催化性能的催化剂。本专利技术还要解决的技术问题是提供上述催化剂的制备方法。本专利技术最后要解决的技术问题是提供一种含有上述催化剂的水处理装置。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为:一种催化剂，含有二氧化钛、载体和银，所述二氧化钛位于载体上，所述银附着在二氧化钛表面。其中，所述载体为钛板、镍板或平板玻璃。其中，二氧化钛固定于或直接合成在载体上。上述催化剂的 制备方法，所述方法包括如下步骤:(I)对载体的表面进行抛光处理，将表面抛光处理后的载体进行超声清洗并于超声清洗后干燥；(2)将经过步骤(I)处理后所得的载体放入电解液中，以钛板为阳极，镍板为阴极，进行阳极氧化反应，在载体上生成竖立管状的二氧化钛；(3)将经过步骤(2)反应后所得的产物放入硝酸银和柠檬酸的混合溶液中，以镍板为阳极，钛板为阴极，进行置换反应，将银置换出来覆盖于二氧化钛上；(4)将经过步骤(3)反应后所得的产物依次进行清洗、干燥和煅烧处理，即得所需产物。其中，步骤(2)中，所述电解液为0.06-0.1mol氟化铵和0.4-0.6wt%草酸混合溶液。其中，步骤(2)中，所述阴极和阳极两端所加的电压为5-25V。其中，步骤(3)中，所述硝酸银浓度为0.08-0.12mol/L,所述柠檬酸浓度为0.15-0.25mol/L。其中，步骤(3)中，所述阴极和阳极两端所加的电压为1.0-2.0V。其中，步骤(4)中，所述煅烧温度为450_550°C。一种包含上述催化剂的水处理装置，所述装置包括反应器、折流板、催化剂以及紫外光源，所述反应器相对的两壁内侧均设有槽，所述折流板一端嵌入相对两壁中一壁的槽内，该折流板另一端靠近相对两壁中的另一壁，所述催化剂固定位于所述折流板上，所述紫外光源位于两个相邻折流板之间。其中，所述反应器为有机玻璃反应器，在所述反应器顶部设有一块有机玻璃板，该有机玻璃板覆盖在反应器的顶部。其中，所述紫外灯外设有石英套管。其中，所述两个相邻折流板之间还设有曝气装置。有益效果:本专利技术提供的催化剂将二氧化钛固定或直接合成在载体上，不仅可以将二氧化钛回收利用，而且还避免了二氧化钛释放到水体中，造成水体的二次污染,另外，银作为二氧化钛的掺杂剂，不仅能够提高二氧化钛的光催化性能，而且银还可以用作灭菌齐U，与二氧化钛结合在灭菌过程中起到协同作用；本专利技术提供的水处理装置采用折流式结构对污水进行消毒净化处理，该结构可以控制水流速度和水力停留时间，再者，本专利技术装置中的折流板上设有本专利技术提供的催化剂，因此，该水处理装置在杀灭污水中细菌和病原微生物的同时，还能够去除污水中的有机物如内分泌干扰物，达到消毒和净化的双重功效，且不会产生副产物。附图说明图1为本专利技术提供的水处理装置的结构示意图(俯视)。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本专利技术，应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。如图1所示，一种水处理装置，该装置包括反应器1、折流板4、催化剂5以及紫外灯6，反应器I为有机玻璃反应器，反应器I的尺寸为90cmX 40cmX 30cm，反应器I两端分别设有进水口 2和出水口 3，进水口 2配有流量计，反应器I相对两壁内侧都设有竖槽，折流板4 一端嵌入相对两壁中的一壁槽内，另一端靠近相对两壁中的另一壁，采用此结构便于折流板4的安装和更换，两个相邻的折流板4和反应器I相对的两壁构成折流室，折流室的尺寸为16cmX40cmX30cm,折流室依次首尾相连,因此水体在反应器I中曲折流动,从而能够减缓水流速度、增加水流的停留时间，在每个折流室内部设有石英管的穿孔，将与石英管直径相当的紫外灯6放入该石英管中，其中紫外灯6的波长为254nm，每个折流室还设有取水样阀7，从而可以知道每个折流室的出水水质情况，两个相邻折流板2之间还设有曝气装置8，曝气装置8位于反应器I的一内侧壁上，曝气装置8能够为光催化反应提供足够的氧气，进而提高光催化效率，在曝气装置8上设有曝气量控制阀，每块折流板4的正反两面均固定有催化剂5，在反应器I顶部盖有机玻璃板，即该有机玻璃板覆盖在反应器I的顶部。抽取适量水样，该水样中的炔雌醇EE2浓度为2.5mg/L,大肠杆菌浓度为108CFU/L，将该水样在上述水处理装置内循环流动70min后，将水样经由装置中的出水口 3流出装置，对经过上述水处理装置处理后的水样进行检测，此时水样中的炔雌醇EE2的浓度为 0.13本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种催化剂，其特征在于：含有二氧化钛、载体和银，所述二氧化钛位于载体上，所述银附着在二氧化钛表面。
【技术特征摘要】
1.一种催化剂，其特征在于:含有二氧化钛、载体和银，所述二氧化钛位于载体上，所述银附着在二氧化钛表面。2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于:所述载体为钛板、镍板或平板玻璃。3.—种权利要求1所述催化剂的制备方法，其特征在于:所述方法包括如下步骤: (1)对载体的表面进行抛光处理，将表面抛光处理后的载体进行超声清洗并于超声清洗后干燥； (2)将经过步骤(I)处理后所得的载体放入电解液中，以钛板为阳极，镍板为阴极，进行阳极氧化反应，在载体上生成竖立管状的二氧化钛； (3 )将经过步骤(2 )反应后所得的产物放入硝酸银和柠檬酸的混合溶液中，以镍板为阳极，钛板为阴极，进行置换反应； (4)将经过步骤(3)反应后所得的产物依次进行清洗、干燥和煅烧处理，即得所需产物。4.根据权利要求3所述催化剂的制备方法，其特征在于:步骤(2)中，所述电解液为0.06-0.1mol氟化铵和0.4-0.6wt%草酸混合溶液。5....
【专利技术属性】
技术研发人员：李轶，丁海霞，毛凯，王大伟，张文龙，王晴，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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